鉻對不銹鋼的耐蝕性起決定作用,在不銹鋼的定義中,w(Cr)≥10.5%,它是不銹鋼耐蝕性的主要元素,鋼中鉻含量越高,耐蝕性越好。這是因為鋼在氧化介質中就可以形成以Cr2O3為基體的穩定的表面防護膜(約10μm),即產生鈍化現象,在這層膜內富集了鉻。同時,鉻有效地提高了固溶體(鐵素體、馬氏體或奧氏體)的電極電位,使原來純鐵(低碳鋼)的電極電位由負變正,從而使鋼不受腐蝕。鉻元素加入不銹鋼中,電極電位遵循n/8規律發生突變。當鉻原子含量每達到1/8、2/8、3/8、··、n/8,即12.5%、25%、37.5%···摩爾分數時,電極電位就有一個躍增,腐蝕減弱。鉻的原子濃度占1/8(即12.5%,摩爾分數),若以質量計則為11.7%(質量分數),所以鉻不銹鋼的鉻含量一般都在12%(質量分數)以上。當鉻原子含量達到25%(摩爾分數)時,還會有第二個突變,此時鉻鋼的耐蝕性進一步提高。
此外,鉻(ge)對(dui)不銹鋼的力(li)學性能和工藝(yi)性能都(dou)有很(hen)好的作用(yong)。鉻(ge)能提高鋼的淬(cui)(cui)透性,在(zai)低(di)(di)合金結構中已經(jing)廣(guang)泛應用(yong)。鉻(ge)的這種(zhong)作用(yong)降(jiang)低(di)(di)了奧氏體(ti)(ti)向鐵素體(ti)(ti)和碳化物的轉(zhuan)變(bian)(bian)速度(du),使(shi)奧氏體(ti)(ti)等溫轉(zhuan)變(bian)(bian)圖明(ming)顯(xian)右移,從而降(jiang)低(di)(di)了鋼的淬(cui)(cui)火臨界冷卻(que)速度(du),致使(shi)鋼的淬(cui)(cui)透性增加(jia),一些馬氏體(ti)(ti)不銹鋼空淬(cui)(cui)都(dou)可獲得(de)馬氏體(ti)(ti)組織。
鉻(ge)能提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)抗氧化性(xing)能,隨著鉻(ge)含量(liang)的(de)增加,鋼(gang)的(de)抗氧化性(xing)能明顯(xian)提(ti)高(gao)(gao)。在馬氏體鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang)中,鋼(gang)的(de)抗氧性(xing)能比普通鋼(gang)高(gao)(gao)4~9倍,馬氏體鉻(ge)不銹(xiu)鋼(gang)不起皮的(de)溫度約(yue)為700~850℃。
鉻是目前(qian)使鋼鈍化和給予良好耐(nai)蝕性(xing)(xing)不銹(xiu)(xiu)性(xing)(xing)的(de)唯(wei)一有工業使用價值的(de)元素。隨(sui)(sui)著鉻含量(liang)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加,耐(nai)大氣(qi)腐蝕性(xing)(xing)能提(ti)高(gao)。在氧化性(xing)(xing)介(jie)質(如稀硝酸)中,隨(sui)(sui)著鉻含量(liang)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加,不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)增(zeng)(zeng)(zeng)加;但在還(huan)原性(xing)(xing)介(jie)質中,隨(sui)(sui)著鉻含量(liang)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加,不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)下降。
鉻(ge)(ge)對(dui)鋼的(de)(de)物(wu)理性(xing)能(neng)的(de)(de)影響(xiang)表現為:鉻(ge)(ge)可以增(zeng)(zeng)加(jia)鋼的(de)(de)晶格常數,比體積隨(sui)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)呈(cheng)線(xian)性(xing)增(zeng)(zeng)長,且顯著降(jiang)低鐵鉻(ge)(ge)合(he)金(jin)的(de)(de)熱(re)導率,還(huan)增(zeng)(zeng)加(jia)鋼的(de)(de)電阻。馬氏體鉻(ge)(ge)不銹(xiu)鋼的(de)(de)電阻是普通(tong)鋼的(de)(de)4~6倍。在(zai)淬(cui)火條件下,由于鉻(ge)(ge)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)使穩定的(de)(de)鐵素體量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia),因此降(jiang)低了鋼的(de)(de)硬度(du)和(he)抗(kang)拉強度(du)。在(zai)退火條件,低碳的(de)(de)鐵-鉻(ge)(ge)合(he)金(jin)隨(sui)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)提高,強度(du)和(he)硬度(du)增(zeng)(zeng)加(jia),而伸(shen)長率稍有(you)下降(jiang)。
鉻在(zai)(zai)純γ-Fe中(zhong)(zhong)的最大溶(rong)解度(du)大約(yue)為12.0%;當(dang)w(C)≈0.5%5%時(shi),在(zai)(zai)奧氏體中(zhong)(zhong)的最大溶(rong)解度(du)大約(yue)為20%。在(zai)(zai)純α-Fe中(zhong)(zhong)的溶(rong)解度(du)無(wu)限。在(zai)(zai)Cr-MrCr-Mn-N鋼中(zhong)(zhong)能增加N的溶(rong)解度(du)。
鉻在鋼中形成(cheng)的(de)碳化物傾向大于(yu)(yu)錳,而小(xiao)于(yu)(yu)鎢。
鉻(ge)能提高鋼的(de)(de)高溫強度和高碳鋼的(de)(de)耐磨性(xing)。

